DEKONTAMINAČNÍ TECHNOLOGIE

1. DEKONTAMINAČNÍ TECHNOLOGIE • Používané v ČR • Ostatní • Učebnice Kompendium sanačních technologií Struktura • technologie pro ošetřování nesaturované zóny a pevných materiálů • technologie čištění podzemní vody a průsakových vod • technologie čištění půdního vzduchu a vzdušnin • (nanotechnologie) • (inovační technologie) další úrovně: • in situ, ex-situ biologické, fyzikální a chemické

2. in-situ Bioventing a kometabolický bioventing Podporovaná bioremediace Fyroremediace a rhizoremediace Chemická oxidace Elektrokinetická dekontaminace Narušování struktury, štěpení Vymývání půdy Venting Metody tepelného ošetření a tepelné podpory Vitrifikace Zakrytí, uzavření a enkapsulace ex-situ Ošetřování půdy a ostatních pevných materiálů po vytěžení na dekontaminační ploše Kompostování Biostabilizace a bioimobilizace Landfarming Biologické suspenzní systémy Chemická extrakce Chemická oxidace/redukce Dehalogenace Fyzikálně-mechanická separace Solidifikace a stabilizace Praní půdy a pevných materiálů Solidifikace a stabilizace ex-situ Spalování (vč. otevřeného spalování a detonace) Termická desorpce DEKONTAMINAČNÍ TECHNOLOGIE Technologie pro ošetřování nesaturované zóny a pevných materiálů Biologické, Chemické, Fyzikální, Termické, Ostatní

3. in situ Podporovaná bioremediace Biosparging Bioslurping Biotransformace, bioredukce Biologické reduktivní bariéry Chemická oxidace in situ Air sparging Hydraulické štěpení Pneumatické štěpení Torpedace Radiolytický rozklad Metody tepelného ošetření Monitorovaná přirozená atenuace Podporovaná atenuace Bariéry vertikální Hluboká injektáž ex situ Bioreaktory Umělé mokřady (kořenové čistírny) Chemická oxidace Srážení, koagulace, flokulace, flotace Výměna iontů Air stripping Adsorpce a absorpce Sanační čerpání a čištění po vyčerpání SANAČNÍ TECHNOLOGIE Technologie čištění podzemní vody a průsakových vod Biologické, Chemické, Fyzikální, Termické, Ostatní

4. Oxidace Vypírání Membránové separace Adsorpce Vysokoenergetická destrukce Spalování Nanotechnologie Fe – nanočástice Bimetalické nanočástice na bázi Fe Nanočástice na bázi dalších prvků Zeolity Inovační technologie Nepřímá redukce těžkých kovů síran- redukujícími bakteriemi Biologická degradace chloristanu Mechanickochemická dehalogenace Sulfidické srážení těžkých kovů in situ Destrukce katalyzovaná zásadou Chemická redukce v plynné fázi Stripping ve vrtu Dynamický podzemní stripping Extrakce do makroporézních materiálů Integrované sanační technologie (anaerobní a aerobní bioremediace, kombinace chemických a biologických metod, jiné) DEKONTAMINAČNÍ TECHNOLOGIE Technologie čištění půdního vzduchu a vzdušnin Biofiltrace (biofiltr s pevným ložem, skrápěný biofiltr, bioskrubr) Biologické, Chemické, Fyzikální, Termické, Ostatní

5. Dekontaminační technologie používané v ČR Bioventing a kometabolický bioventing Podporovaná bioremediace Venting (in-situ, ex-situ), Air sparging Vymývání půdy (in-situ) Praní půdy a pevných materiálů (ex-situ) Sanační čerpání a čištění po vyčerpání in-situ Chemická oxidace/redukce Monitorovaná přirozená atenuace Bariéry Biologické, Chemické, Fyzikální, Termické, Ostatní

6. Dekontaminační technologie používané v ČR Venting (in-situ, ex-situ), Air sparging Princip technologie Popis Použitelnost Omezení použití Fáze sanace Metody zvýšení účinnosti sanace

7. in-situ VENTING Princip technologie Popis

8. Dekontaminační technologie používané v ČR in-situ VENTING Použitelnost Henryho konstanta kontaminantu > 0,1 kPa.m3.mol-1 - (parciální tlak kontaminantu při 25oC > 66 kPa) VOC (TOL) - BTEX, chlorované VOC, ropné látky SVOC (ČTOL) - spíše výjimečně Omezení použití • fyzikálně chemické vlastnosti • propustnost a mocnost nesaturované zóny • sorpční kapacita zeminy • hladina podzemní vody/kapilární třásně (vysoká) • koncentrace znečištění (nízká) • propustnost krycí vrstvy (neúčinné na „starou“ kontaminaci chlorovaných VOC)

9. Dekontaminační technologie používané v ČR in-situ VENTING Fáze sanace Rozhodovací proces - vstupní parametry • počáteční koncentrace par • množství kontaminantu v horninovém prostředí • předpokládané průtoky plynů • počet extrakčních vrtů • vyčerpané množství vzduchu Polní ventingová zkouška (někdy výpočet) Konstrukce ventingového systému vývěva, dmychadlo ventingové vrty (úklon, průměr, neperforovaná a perforovaná část) umístění vrtů Monitoring průběhu sanace místa (čerpací a pozorovací vrty, výstup) parametry - přímé (koncentrace a složení par, množství odčerpávaného vzduchu) - kontrolní (tlak ve vrtech, atmosférický tlak, teplota vzduchu, hladina podzemní vody) Optimalizace provozu kalibračními testy

10. Dekontaminační technologie používané v ČR in-situ VENTING Metody zvýšení účinnosti sanace • snížení hladiny podzemní vody • doplnění technologie o systém vtláčecích vrtů • zahřívání vtlačovaného vzduchu • zvyšování teploty nesaturované zóny • zvyšování propustnosti nesaturované zóny (hydraulické a pneumatické štěpení) Air Sparging Bioventing

11. in-situ Venting

12. in-situ Venting

13. in-situ Venting

14. in-situ Venting

15. in-situ Venting

16. in-situ Venting

17. in-situ Venting

18. in-situ Venting

19. Dekontaminační technologie používané v ČR ex-situ VENTING Princip technologie Popis Použitelnost Omezení použití

20. Dekontaminační technologie používané v ČR ex-situ VENTING Princip technologie Popis

21. Dekontaminační technologie používané v ČR ex-situ VENTING

22. Dekontaminační technologie používané v ČR ex-situ VENTING

23. Dekontaminační technologie používané v ČR ex-situ VENTING

24. Dekontaminační technologie používané v ČR Air sparging Princip technologie Použitelnost podzemní vody, sanace ohnisek kontaminace kontaminanty viz venting Omezení použití viz venting Popis Konstrukce air spargingových vrtů (výstroj, obsyp, čištění) Poloměr vlivu vrtu Tlak a množství vháněného vzduchu, režim cyklického vhánění vzduchu Air spargingové testy Doba sanace (3-5 let) Cena sanace (10 mil Kč/ha, 500-1500 Kč/m3 kontaminované zeminy)

25. Dekontaminační technologie používané v ČR Air sparging, Princip technologie

26. Dekontaminační technologie používané v ČR Sanační čerpání Obsah pojmu - princip Cíl Použitelnost Omezení použití Popis

27. Dekontaminační technologie používané v ČR Sanační čerpání Obsah pojmu - princip skupina sanačních technik, kde společným rysem je odčerpávání kapalné fáze z nasycené zóny (fází - vodná, volná) na povrch následované obvykle čištěním Cíl - vytvoření hydraulické deprese pro následující účely: • zabránit šíření kontaminace (hydraulická bariéra) • zrychlit čerpání podzemní vody za účelem vyčištění • zrychlit přítok volné fáze (lehčí - po hladině, těžší - po nepropustné bariéře) • čerpání podzemní vody pro její další využití (promývání, náhradní zásobování a pod) Použitelnost - odstraňování rozpuštěných, kapalných a zkapalnitelných kontaminantů ze saturované zóny - intenzifikační opatření (kombinace s ventingem, infiltrace části přečištěné vyčerpané vody)

28. Dekontaminační technologie používané v ČR Sanační čerpání Omezení použití • malá propustnost, nehomogenita saturované zóny • malá mocnost saturované zóny • nebezpečí přitažení kontaminace ze sousedního areálu • nebezpečí ovlivnění vodohospodářských poměrů v oblasti • mrazová období • rebounding Popis • vliv čerpání podzemní vody na okolí čerpacího vrtu (deprese, zóna stagnace, tailing, rebound efekt) • technické uspořádání čerpací systém, čistící zařízení • časové etapy • průzkum • vlastní sanace • ukončení čerpání (po dosažení rovnováhy) a expertní posouzení • postsanační monitorování - ustavení nové rovnováhy • dlouhodobé monitorování příp. přehodnocení cíle sanace • závěrečné prohlášení o vyčištění lokality

29. Dekontaminační technologie používané v ČR Sanační čerpání Popis - vliv čerpání podzemní vody na okolí čerpacího vrtu (deprese, zóna stagnace, tailing, rebound efekt)

30. Dekontaminační technologie používané v ČR Sanační čerpání Popis - vliv čerpání podzemní vody na okolí čerpacího vrtu (deprese, zóna stagnace, tailing, rebound efekt)

31. Dekontaminační technologie používané v ČR Sanační čerpání Popis - vliv čerpání podzemní vody na okolí čerpacího vrtu (deprese, zóna stagnace, tailing, rebound efekt)

32. Dekontaminační technologie používané v ČR Sanační čerpání Popis • technické uspořádání čerpací systém, čistící zařízení • časové etapy • průzkum • vlastní sanace • ukončení čerpání (po dosažení rovnováhy) a expertní posouzení • postsanační monitorování - ustavení nové rovnováhy • dlouhodobé monitorování příp. přehodnocení cíle sanace • závěrečné prohlášení o vyčištění lokality

33. Dekontaminační technologie používané v ČR Sanační čerpání Popis • časové etapy • průzkum • vlastní sanace • ukončení čerpání (po dosažení rovnováhy) a expertní posouzení • postsanační monitorování - ustavení nové rovnováhy • dlouhodobé monitorování příp. přehodnocení cíle sanace • závěrečné prohlášení o vyčištění lokality

34. Dekontaminační technologie používané v ČR Sanační čerpání Obecné schéma sanačního čerpání

35. Dekontaminační technologie používané v ČR Sanační čerpání Příklad aplikace - Eliminace zdroje znečištění sanačním čerpáním s pomocí nepropustných bariér

36. Dekontaminační technologie používané v ČR Vymývání půdy Princip technologie • zapravení vodného roztoku látek schopných rozpouštět nebo měnit povrchové napětí kontaminantů (kyseliny, zásady, tenzidy, rozpouštědla) • odčerpání, jímání, vyčištění roztoku • (případně) recyklace Použitelnost • široká škála kontaminanů organických i anorganických • nesaturovaná zóna a kapilární třáseň - lokality s dostatečnou propustností a homogenitou (v případě aplikace in-situ) (kombinace s biologickým dočištěním, používání biosurfaktantů, minimální objem extrakčního roztoku 3-5 pórových objemů) Omezení použití • nízká propustnost horninového prostředí (jíly, naplaveniny) • heterogenita • směsná kontaminace • vysoká sorpce • toxicita, nízká biologická rozložitelnost tenzidů

37. Dekontaminační technologie používané v ČR Vymývání půdy Popis

38. Dekontaminační technologie používané v ČR Praní půdy a pevných materiálů Princip technologie (viz vymývání) Dvě základní strategie: • převedení kontaminantu do kapalného podílu (roztok, suspenze) • vydělení kontaminace do tuhého resp. nejvíce znečištěného podílu (v průběhu třídění, postupného praní a gravitační separace) Většina kontaminantů má tendenci se vázat (chemicky, fyzikálně) na prachovité podíly resp. jíly, jemné podíly mají tendenci se vázat fyzikálními procesy (adhesí) na hrubé podíly). Při praní se oddělují jemné částice od hrubých (snížení množství ošetřovaného silně kontaminovaného materiálu, využití nízko kontaminovaných hrubých podílů). Použitelnost Kovy (zejm. arsen), organické kontaminanty Omezení použití • směsné kontaminace • vysoký obsah huminových látek v ošetřovaném materiálu • nutnost čištění procesních vod • není ekonomicky výhodná pro málo znečištěné materiály Popis

39. Dekontaminační technologie používané v ČR Praní půdy a pevných materiálů Popis 1 - znečištěná zemina 2 - vyčištěná zemina 3 - znečištěná zemina k dalšímu čištění nebo k odstranění 4 - vypírací jednotka 5 - recirkulovaná voda 6 - prací voda 7 - voda a povrchově aktivní látka 8 - čištění vypírací vody 9 - vyčištěná voda

40. Dekontaminační technologie používané v ČR Solidifikace a stabilizace Princip technologie solidifikace - fyzikální přeměna a uzavření do monolitické omezeně rozpustné struktury (chemické vlastnosti nemusí být ovlivněny) stabilizace - chemické vázání kontaminantu do stabilní a málo rozpustné formy (fyzikální vlastnosti nemusí být ovlivněny) (vzájemně neoddělitelné komplementární procesy) in-situ - v místě výskytu, bez vytěžení (obtížná těžitelnost, nadměrné dopravní náklady ap. ex-situ Technologie spočívá v promíchání sanovaného materiálu s • pojivem (cement, popílky, struska, doplňkově vápenný hydrát či asfaltová pojiva) • (případně) podpůrnými chemickými činidly in-situsolidifikace a stabilizace Použitelnost zeminy, kalové laguny, sedimenty Omezení použití • dosah sanace (max. hloubka 15 - 18 m, některé speciální aplikace až do 35 m) • narušování průběhu tuhnutí některými kontaminanty (sulfáty, organické polutanty) • heterogenita zpracovávaného materiálu • nelze použít pro těkavé organické kontaminanty

41. Dekontaminační technologie používané v ČR in-situsolidifikace a stabilizace Schéma stabilizace a solidifikace in situ a) pro kalové laguny b) pro kontaminované zeminy 1- po aplikaci S/S 2 - příprava pojiv 3 - postup sanace

42. Dekontaminační technologie používané v ČR in-situ solidifikace a stabilizace - Zařízení pro stabilizaci a solidifikaci materiálů v kalových lagunách

43. Dekontaminační technologie používané v ČR in-situsolidifikace a stabilizace Zařízení pro stabilizaci a solidifikaci kontaminovaných zemin

44. Dekontaminační technologie používané v ČR ex-situsolidifikace a stabilizace • Popis • po vytěžení zpracováno na místě v mobilní zpracovatelské • jednotce • - stabilizát/solidifikát obvykle navrácen zpět • po vytěžení transport do stacionární zpracovatelské • stanice • - pro speciální materiály, stabilizát/solidifikát • - se skládkuje 1 - kontaminované materiály 2 - pojiva 3 - tekutá chemická aditiva 4 - automatické vážení 5 - míchání a homogenizace 6 - výstup inertního materiálu

45. Dekontaminační technologie používané v ČR ex-situsolidifikace a stabilizace - Schema ex-situ solidifikace/stabilizace dust collector - odprašovací zařízení additive feedline - přívod aditiv additive hopper - násypka pro aditiva air scrubber - čištění vzduchu weight bacther - dávkovací zařízení vent - ventil homogenizer - homogenizátor air - vzduch separator - separátor loading hopper - dávkování solidifikovaného materiálu clean-out gates - otvory pro čištění loading area - odvoz solidifikátu